Biophysique

Ce thème s’intéresse au comportement des protéines en solution aqueuse grâce à des Laboratoires-sur-Puce utilisant la photoconductivité THz en régime de champ proche (Figure (a)). L’objectif est de mettre en évidence des phénomènes similaires à ceux observés en physique du solide, comme la condensation de phonons [Phys. Rev. X 8, 031061 (2018)]. Les protéines possèdent des modes vibratoires, appelés modes normaux. Lorsque l’apport d’énergie dépasse un seuil critique (Figure (b), une transition de phase se produit : l’énergie n’est plus répartie uniformément entre les différents modes, mais se concentre dans celui de plus basse fréquence, au détriment des autres. Ce phénomène, appelé condensation de phonons, entraîne sous certaines conditions de concentration et d’énergie l’apparition de forces électrodynamiques à longue portée [Science Adv., adv0346 (2025) ; Science Adv., abl5855 (2022)]. Ces forces agissent sur des distances deux ordres de grandeur supérieures à celles mises en jeu par les interactions classiques comme les forces de van der Waals ou les liaisons hydrogène. Elles pourraient offrir un éclairage inédit sur les mécanismes qui régissent l’organisation intracellulaire.

Cette recherche est soutenue par le projet européen EIC LINkS (Grant 964303) : https://project-links.eu/